FO-1 Konsep Dasar Kabel Serat Optik

8/18/2019 FO-1 Konsep Dasar Kabel Serat Optik

1/46

Page : 1ISSUAE : 03/30/16

Training Center Konsep Dasar KSO

KONSEP PERAMBATAN CAHAYA

ENIS SERAT OPTIK

STRUKTUR SERAT OPTIK

ENIS KABE! DAN KODE "ARNA

PARAMETER KABE! OPTIK

A#ENDA :

1

$

3

%

&

'UN#SI E!EMEN SKSO6

MENU OAN


2/46



Ca(a)a *era*+a, -a.a* sa, *e-* -enan

,a 2ara :

Mera*+a, !rs

D+as4an

Dpan,.4an


3/46



#ars nor*a.

i1

i3i2

r 3 = 90 0 r 2r 1

i4

r 4

1

$

3

%

5 r 3 70 0 8 3 S-, 4r,s

5 r $

5 r 1

r %

HUKUM Sne..s

n1 9 ar

n$ 9 -ara

n1

> n2

n1 Sn n$ Sn r

B- +,


4/46



coating

cladding

core

3

2 1

Sinar merambat lurus sepanjang sumbu serat tanpa mengalami refleksi/refraksi1

Sinar mengalami refleksi total karena memiliki sudut datang yang lebih besar

dari sudut kritis dan akan merambat sepanjang serat melalui pantulan-pantulan.

2

Sinar akan mengalami refraksi dan tidak akan dirambatkan sepanjang serat karena

memiliki sudut datang yang lebih kecil dari sudut kritis3

Perambatan cahaya dalam serat optik Perambatan cahaya dalam serat optik

M!" #$S%


5/46



Step index multimode (SI MM)

Graded index multimode (GI MM)

Step index singlemode (SI SM)


6/46



n2 n1

Profil

indeks bias

50 µm 125 µm

&ndeks bias core konstan. "kuran core besar '() m* dan dilapisi cladding yang sangat tipis.

Penyambungan kabel lebih mudah karena memiliki core yang besar. terjadi dispersi. +anya digunakan untuk jarak pendek dan transmisi data bit rate

rendah.

Step &nde, Multimode 'S& MM*Step &nde, Multimode 'S& MM*


7/46Page : 7ISSUAE : 03/30/16


50 µm 125 µm

profil index bias

Core terdiri dari sejumlah lapisan gelas yang memiliki indeksbias yang berbeda, indeks bias tertinggi terdapat pada pusatcore dan berangsur-angsur turun sampai ke batas core-cladding,

Cahaya merambat karena difraksi yang terjadi pada coresehigga rambatan cahaya sejajar dengan sumbu serat,

Dispersi minimum,

Harganya lebih mahal dari serat optik SI karena prosespembuatannya lebih sulit.

Serat optik grade inde, multimode '& MM*Serat optik grade inde, multimode '& MM*


8/46Page : 8ISSUAE : 03/30/16


PROPA#ASI CAHAYA

MU!TI MODE #RADED INDE;

Masn


9/46Page : 9ISSUAE : 03/30/16


Serat optik SI monomode memiliki diameter core yangsangat kecil dibandingkan ukuran claddingnya.

Cahaya hanya merambat dalam satu mode saja yaitu sejajardengan sumbu serat optik.

Digunakan untuk transmisi data dengan bit rate tinggi.

9 µm 125 µm

profilindeks bias

Serat optik step inde, single mode 'S& SM*Serat optik step inde, single mode 'S& SM*


10/46Page : 10ISSUAE : 03/30/16


M!" #$S%

S& MM & MM S& SM

#iameter core

besar

ore terdiri dari

sejumlah lapisan

#iameter core

yang sangat

kecil

#igunakan

untuk jarakpendek

#igunakan

untuk jarak jauh

#igunakan

untuk jaraksangat jauh

+arga murah +arga mahal +arga sedang

P0!#&!! S&MM &MM #! S&SM


11/46Page : 11ISSUAE : 03/30/16


Ssnan Sera, Op,4Ssnan Sera, Op,4

Ma2a* Sera, Op,4


12/46Page : 12ISSUAE : 03/30/16


Susunan Serat %ptik Susunan Serat %ptik

coatingcladding

core

#a*+ar 1: S,r4,r Dasar

Sera, Op,4

Core (inti) : berfungsi untuk menentukan cahaya

merambat dari satu ujung ke ujung lainnya.

Cladding (lapisan) : berfungsi sebagai cermin, yaknimemantulkan cahaya agar dapat merambat ke ujunglainnya.

Coating (jaket) : berfungsi sebagai pelindung mekanissebagai pengkodean arna.

Indek bias !n" Core selalu lebih besar daripada indek

bias Cladding !#c $ #d"

Struktur Dasar Serat Optik Struktur Dasar Serat Optik

Core (Inti)

Cladding (lapisan)

Coating (jaket)


13/46Page : 13ISSUAE : 03/30/16


CoreCore

%erbuat dari bahan kuarsa dengan kualitas sangat tinggi &erupakan bagian utama dari serat optik karena perambatan

cahaya sebenarnya terjadi pada bagian ini. &emiliki diameter '( mm ) *( mm. ukuran core sangat

mempengaruhi karakteristik serat optik.

CladdingCladding %erbuat dari bahan gelas dengan indeks bias lebih kecil dari

core &erupakan selubung dari core Hubungan indeks bias antara core dan cladding akan

mempengaruhi perambatan cahaya pada core !mempengaruhibesarnya sudut kritis".

CoatingCoating %erbuat dari bahan plastik. +erfungsi untuk melindungi serat optik dari kerusakan.

%/#0/# :


14/46Page : 14ISSUAE : 03/30/16


&acam Serat 1ptik menurut susunannya :

a. Single coreb. ibbon

Single Core ibbon

coatingcladding

core

M!" #$S%


15/46

Page : 15ISSUAE : 03/30/16


2enis abel Serat 1ptik

ode 3arna pada Serat1ptik

4enandaan abel Serat1ptik


16/46

Page : 16ISSUAE : 03/30/16


/+5 S/% 14%I

/da dua jenis kabel optik, yaitu :

'. 4I4/ 51#00/ !5oose %ube".

Serat optik ditempatkan di dalam pipa longgar !loosetube" yang terbuat dari bahan 4+%4 !4olybutylene

%erepthalete" dan berisi jelly.Saat ini sebuah kabel optik maksimum mempunyaikapasitas 6 loose tube, di mana setiap loose tubeberisi '7 serat optik.

7. /58 !Slot"

Serat optik ditempatkan pada alur !slot" di dalamsilinder yang terbuat dari bahan 4 !4olyethyiene".4ada saat di 2epang telah dibuat kabel jenis slotdengan kapasitas '.((( serat dan 9.((( serat.


17/46

Page : 17ISSUAE : 03/30/16


4enampang abel 1ptik 2enis 5oose %ube4enampang abel 1ptik 2enis 5oose %ube


18/46

Page : 18ISSUAE : 03/30/16


4enampang abel 1ptik 2enis Slot4enampang abel 1ptik 2enis Slot

i i


19/46

Page : 19ISSUAE : 03/30/16


Sesuai dengan konstruksinya kabel optik terdiri dari :

a. Kabel duct

b. Kabel tanah

c. Kabel atas tanah

d. Kabel rumah

1#S%8SI /+5 14%I 1#S%8SI /+5 14%I

T i i C


20/46

Page : 20ISSUAE : 03/30/16


$onstruksi #asar $abel %ptik #uct

T i i C t K D KSO


21/46

Page : 21ISSUAE : 03/30/16


$onstruksi #asar $abel %ptik 0aah 4anah$onstruksi #asar $abel %ptik 0aah 4anah

#ipasang #alam S"0#"4 #ipasang #alam S"0#"4

T i i C t K D KSO


22/46

Page : 22ISSUAE : 03/30/16


$onstruksi dasar $abel %ptik tas 4anah$onstruksi dasar $abel %ptik tas 4anah

T i i C t K D KSO


23/46

Page : 23ISSUAE : 03/30/16


$ onstruk si #asar $ abel umah '2 s/d 5 fiber*$ onstruksi #asar $abel umah '2 s/d 5 f iber*

SINGLE FIBE !ESIGN


24/46

Training Center K D KSO


25/46

Page : 25ISSUAE : 03/30/16


$07 7"4

$07 7"4 #%"07 M%" $07 7"4 S&!7 M%"



26/46

Page : 26ISSUAE : 03/30/16


arakteristik&ekanis :

'. iber +ending !tekukan Serat"

%ekukan serat yang berlebihan !terlalu kecil" dapat mengakibatkanbertambahnya optical loss. 7( D

7. Cable +ending !tekukan abel"%ekukan kabel pada saat instalasi harus di jaga agar tidak terlalu kecil,karena hal ini dapat memerusak serat sehingga menambah optical loss.&in 7( D

9. %ensile Strength %ensile strength yang berlebihan dapat merusakan kabel atau serat.

;. CrushCrush atau tekanan yang berlebihan dapat mengakibatkan serat retak <patah, sehingga dapat menaikkan optical loss

*. ImpactImpact adalah beban dengan berat tertentu yang dijatuhkan danmengenai kabel optik. +erat beban yang berlebihan dapatmengakibatkan serat retak < patah, sehingga dapat menaikkan opticalloss.

=. Cable %orsion

%orsi yang diberikan kepada kabel dapat merusak selubung kabel danserat



27/46

Page : 27ISSUAE : 03/30/16


$ode arna serat

1 2 3 8 ( 5

0iru %ranye +ijau oklat bu-abu Putih

9 6 : 1) 11 12

Merah +itam $ uning "ngu Pink 4ur;uoise



28/46

Page : 28ISSUAE : 03/30/16


ode !arna tabung



29/46

Page : 29ISSUAE : 03/30/16


$abel %ptik harus diberi tanda pengenal yang tidak mudah hilang yangtertera pada kulit kabel di sepanjang kabel.

dapun tanda pengenal tersebut meliputi <

- !ama pabrik pembuat

- 4ahun pembuatan

= 4ipe serat optik <

- SM > Single Mode- & > raded &ndeks

- S& > Step &nde,

= Pemakaian kabel optik <

- # > #uct

- > erial

- 0 > 0uried

- S > Submarine

- & > &ndoor

Penandaan $abel Serat %ptik



30/46

Page : 30ISSUAE : 03/30/16


= ?enis kabel optik <

- 74 > 7oose tube

- S > Slotted core

- 40 > 4ight 0uffered

= Struktur penguat <- SS > Solid Steel ore

- @S > Standred @ire Steel

- P > lass einforced Plastik

Panjang tanda pengenal kabel termasuk nama pabrik dan

tahun pembuatan adalah satu meter.ontoh< SM-#-74 SS 5-34 2A

"engt# mark "engt# mark

SM#-74 SS5-34 2A adalah tanda pengenal kabel optik single mode untuk pemakaian duct

dengan jenis loose tube struktur penguatnya Solid State ore jumlah serat adalah 5

dengan 3 buah loose tube dan juga mempunyai 2 ;uad kabel tembaga

M!" #$S%



31/46

Page : 31ISSUAE : 03/30/16


a. 131) nm %ptimiBed Cibre and able haracteristics ec. &4"-4 .5(2

b. #ispersion Shifted Cibre and able haracteristics

c. 1(() nm %ptimiBed Cibre and able haracteristics

d. ugi rugi serat optik



32/46

Page : 32ISSUAE : 03/30/16


$umber %#ara&teristi& 'alue

1 ibre tpe Single mode

2

Mode ield diameter

(1*10 nm)

9+* , 0+5 µm

* Mode field &on&entri&it error $ot ex&eed 1 m- %ladding diameter 125 , 2 m

5 %ladding non &ir&ularit . 2/

a. 131) nm %ptimiBed Cibre and able haracteristicsec. &4"-4 .5(2

4able &.

4ypical Cibre onstruction



33/46

Page : 33ISSUAE : 03/30/16



1 Maximum ttenuation at 1*10 nm 0+- dm

2 Maximum ttenuation at 1550 nm 0+* dm3

* Maximum romati& dispersion at 1*10 nm *+5 ps (nm+km)- Maximum romati& dispersion at 1550 nm 20 ps (nm+km)

5 Min+ ending radius at full tensile strengt# 20 x &able 4

6 Maximum &ut7off !a8elengt# at 1*10 nm (λ&&) 120 nm

:ero ispersion ;a8elengt# (λ0) 1*00 7 1*2- nm

< Slope at :ero ispersion ;a8elengt# (S0) ≤ 0+09* ps (nm= km)

4able &&.

4ypical %ptical Cibre able haracteristics

Note (*): For some applications, the maimum attenuation at !""# nm region could $e as

small as #%&" d'km%



34/46

Page : 34ISSUAE : 03/30/16


$umber %#ara&teristi& 'alue1 ibre tpe Single mode

2 Mode ield diameter

(1550 nm)

+0 7


35/46

Page : 35ISSUAE : 03/30/16



1 ibre tpe Single mode

2

Mode ield diameter

(1*10 nm)

9+* , 0+5 µm

* Mode field &on&entri&it error $ot ex&eed 1 m

- %ladding diameter 125 , 2 m

5 %ladding non &ir&ularit . 2/

c. 1(() nm %ptimiBed Cibre and able haracteristics

4able &.

4ypical Cibre onstruction



36/46

Page : 36ISSUAE : 03/30/16



1 Maximum ttenuation at 1*10 nm 0+- dm

2 Maximum ttenuation at 1550 nm 0+2 dm3

* Maximum romati& dispersion at 1*10 nm *+5 ps (nm+km)

- Maximum romati& dispersion at 1550 nm 20 ps (nm+km)

5 Min+ ending radius at full tensile strengt# 20 x &able 4

6 Maximum &ut7off !a8elengt# at 1550 nm

region (λ&&)

15*0 nm

Maximum ispersion7slope at 1550 nm 0+06 ps(nm=km)

4able &&.

4ypical %ptical Cibre able haracteristics



37/46

Page : 37ISSUAE : 03/30/16

g Konsep Dasar KSO

Cop.n .oss =,(

e*,,n e.e*en,

'resne. re>.e2,on

A+sor+,on .oss

S2a,,ern

-e ,o s,r2,re

-sn>or*,)

M2ro +en-n

.oss

Ra-a,on .oss -e ,o

+en-s

Ra).e( s2a,,ern

Pressre >ro* ,(e s-e ?!a,era.

pressre@

Sp.2n .oss

'resne.

re>.e2,on

Cop.n .oss =,(

re2en e.e*en,

Da)a4r*

Da)a ,r

ugi"rugi Serat #ptik


38/46



39/46

Page : 39ISSUAE : 03/30/16

g Konsep Dasar KSO

Terjadi karena banyaknya mode dalam sebuah serat Waktu tempuh masing-masing mode berbeda Pulsa yang diterima adalah penjumlahan dari pulsa-pulsa

mode, dimana masing-masing diperlambat dengan waktu

yang berbeda

!eterlambatan total yang terpendek adalah yangmerambat lurus Dispersi sangat berpengaruh pada serat multi mode

DISPERSI ANTAR MODE (Intermodel Dispersion)



40/46

Page : 40ISSUAE : 03/30/16

g p

> Dise$a$kan karena cahaa ang masuk kedalam serat

terdiri dari $e$erapa panjang gelom$ang%

Dispersi ini $erhu$ungan le$ar spektrum panjang

gelom$ang Dispersi ini umumna di$erikan dalam $entuk : pskm%nm

> ada serat optik single mode, dispersi ini ang

$erpengaruh+

DISPERSI BAHAN (chromatic Dispersion)

M!" #$S%



41/46

Page : 41ISSUAE : 03/30/16

g p

• Konversi sinyal

electric optic

• ype : ! " #

!$%"&

• 'e(ia trans)isi

sinyal opti*

• ype : '+lti)o(e

%ingle)o(e

• Konversi sinyal

optic electric

• ype : P , -

$ P #

1&41SISI D/S/ SIS%& 1&8#I/SI S/% 14%I 1&41SISI D/S/ SIS%& 1&8#I/SI S/% 14%I

!ED : !(, E*,,n Do-e

!ASER : !(, A*p.>2a,on +) S,*.a,on E*sson o> Ra-a,on

PIN : Pos,e In,rns2 Nea,e

APD : Aa.an2(e P(o,o Do-e

• Konversi sinyal

optic elec optic

• 'e(ia trans)isi

sinyal opti*

• ype : '+lti)o(e

%ingle)o(e

E/O

op,2a. >+er op,2a. >+er

repea,er .(, sor2e -e,e2,or

o/e e/oO/E



42/46

Page : 42ISSUAE : 03/30/16

p

S"M0 %P4&$

Sumber optik pada sistim transmisi serat optik berfungsi sebagai

penguba# besaran sinal listrik elektris men?adi sinal &a#aa (@4

&on8erter)+

Aedapat dua ?enis sumber optik aitu "@ dan iode "aser +

Pemili#an dari sumber &a#aa ang akan digunakan bergantung pada bit

rate data ang akan ditransmisikan dan pertimbangan ekonomi (#arga

dari sumber optik)+



43/46

Page : 43ISSUAE : 03/30/16

p

7# '7ight mitting #iode*

3 "@ merupakan diode semikonduktor ang meman&arkan &a#aa karena

mekanisme emisi spontan+

3 Aerdapat dua ?enis "@ aitu Surfa&e @mitting "@ dan @dge @mitting "@B edge

emitting led memiliki efisiensi &oupling ke serat ang lebi# tinggi+

3 "@ menguba# besaran arus men?adi besaran intensitas &a#aa dan karakteristik

arusdaa pan&ar optik memiliki fungsi ang linear+3 %a#aa ang dipan&arkan "@ bersifat tidak ko#eren ang akan menebabkan

dispersi romati& se#ingga "@ #ana &o&ok untuk transmisi data dengan bit rate

renda# sampai sedang+

3 aa keluaran optik "@ adala# 7** dm sd 710 dm+

3 "@ memiliki lebar spektral (spe&tral !idt#) *0750 nm pada pan?ang gelombang


44/46

Page : 44ISSUAE : 03/30/16

p

#iode 7S '7ight mpli+ication $ Stimulated mmission o+ adiation*

3 iode laser merupakan diode semikonduktor ang meman&arkan &a#aakarena mekanisme pan&aran emisi terstimulasi (stimulated emmision)+

3 %a#aa ang dipan&arkan ole# diode laser bersifat ko#eren+

3 iode laser memiliki lebar spektral ang lebi# sempit (sd 1 nm) ?ika

dibandingkan dengan "@ se#ingga dispersi romati& dapat ditekan+

3 iode laser diterapkan untuk transmisi data dengan bit rate tinggi+

3 aa keluaran optik dari diode laser adala# 712 sd C * dm+

3 arakteristik arus kemudi daa optik diode laser tidak linear+

3 iner?a (keluaran daa optikB pan?ang gelombangB umur) dari diode laser

sangat dipengaru#i ole# temperatur operasi+



45/46

Page : 45ISSUAE : 03/30/16

#etektor %ptik / Photodetector

3 P#otodete&tor berfungsi menguba# 8ariasi intensitas optik &a#aa men?adi 8ariasi

arus listrik+

3 arena perangkat ini berada di u?ung depan dari penerima optik maka

p#otodete&tor #arusmemiliki kiner?a ang tinggi+

3 Persaratan kiner?a ang #arus dipenu#i ole# p#oto diode meliputi D

7 Memiliki sensiti8itas tinggiB

7 Memiliki lebar7bidang atau ke&epatan response tanggapan ang &ukup untuk

mengakomodasi bit rate data ang diterimaB

7 Eana memberikan noise tamba#an minimum

7 Aidak peka ter#adap peruba#an su#u+



46/46

3 Pada sistim transmisi serat optik digunakan dua ?enis p#otodete&tor aitu D

7 iode PI$ @A (Positi8e Intrinsi& $egati8e ield @ffe&t Aransistor)

7 P (8alane P#oto7iode)+

3 P#otodiode dioperasikan pada prategangan balik+

3 %a#aa ang diterima akan diuba# men?adi arus listrikB pada ta#anan F" arus

tersebut diuba# men?adi besaran tegangan+

3 Perbandingan arus ang di#asilkan p#otodete&tor ter#adap daa opti&al ang

diterima disebut Sensiti8itas optik dan dinatakan dalam satuan ;+

3 Sensiti8itas suatu p#otodete&tor sangat bergantung pada pan?ang gelombang operasi

dan ba#an p#otodete&tor+

M!" #$S%

FO-1 Konsep Dasar Kabel Serat Optik

Documents